中國粉體網訊 聚乙烯（PE），是一種白色或如白色固體，加工成型之后的PE樹脂幾何形狀多為蠟狀顆粒。在聚乙烯樹脂中添加相應的助劑或添加劑制成的材料或制品稱為聚乙烯塑料，通常由聚乙烯樹脂、無機填料、β-（4-輕基苯基-3，5-二叔丁基）、丙酸正十八碳醇（簡稱抗氧劑1076）、硬脂酸、硬脂酸鋅、石蠟等原料經過混合、熔融塑化、加工成型以及后處理制得。聚乙烯材料力學性能好、易于成型加工，廣泛用于制造薄膜、容器、管道、單絲、電線電纜、日用品等，并可作為電視、雷達等的高頻絕緣材料。
碳酸鈣（CaCO3）作為一種優質填料和白色顏料，具有白度高、生物相容性好、無毒無味等特點，廣泛應用在橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨、醫藥、化妝品等行業。改性后的CaCO3具有較低成本、良好的熱學性能，是塑料生產中優選的無機填料。
超高分子量聚乙烯托輥
1、常見聚乙烯產品
聚乙烯（PE）薄膜：PE具有良好的透氣性，在農業生產等方面廣泛應用，薄膜的密度越高，透氣性越差。PE膜能夠有效防潮，一般來講，低密度聚乙烯是聚乙烯薄膜的主要原材料，一般生產出來的聚乙烯都被加工成聚乙烯薄膜，該薄膜透光性好，抗拉扯性也較好，因此應用十分廣泛，食品、醫藥、化肥、工業品等外包裝中經常出現，也經常用于農業生產中。通過擠出法可以將聚乙烯制作為復合薄膜，復合薄膜有更出色的抗拉扯性，可以用于包裝重物。
聚乙烯中空制品：聚乙烯中空制品一般是由高密度聚乙烯制作而成，這是因為高密度聚乙烯強度較高，瓶、罐等中空制品通常使用高密度聚乙烯，制作一般的中空制品通常使用吹塑法，而對于車罐、貯罐等大型中空制品，一般選用澆鑄法。中空制品中聚乙烯塑料的應用是最多的，為了保證中空制品能夠順利成型，生產出更加優質的中空制品，在原材料的選擇上，要注意不同樹脂的密度和流動速率，這兩個特性的不同會給中空制品的性能有很大的改變。
聚乙烯管板材：一般來講中空的管材是通過擠出法生產的。采用高密度聚乙烯制成的管材，一般來講強度更高，更適用于將管道用于地下鋪設。已經制作好的板材，也可以進行二次加工，通過特定的擠出方法和注射方法能夠將高密度聚乙烯制作為低泡沫塑料，無論是臺板還是建筑材料中，都有廣泛的應用。
聚乙烯纖維：聚乙烯纖維在我國還有一個別稱，一般被稱為乙綸，它主要是將低壓聚乙烯進行加工和合成，形成合成纖維。合成纖維在漁業中有廣泛的應用，在漁網和繩索中非常常見。同時超高強度聚乙烯纖維也是防彈背心的重要原材料，同時也能廣泛應用于海上作業。
聚乙烯雜品：聚乙烯雜品是用注射成型法生產的，原材料一般使用高密度聚乙烯。主要包括一些簡單的日用品、人造假花、小型容器和一些物品的小零件等。
交聯聚乙烯：這是一種新型的聚乙烯產品，通常用于制作聚乙烯管，這種交聯聚乙烯在發達國家已經有了比較廣泛的應用，這是由于它具有一些突出的優點，例如耐腐蝕性要好于其他種類的塑料管，強度和耐溫性能上也有非常出色的表現。在蠕變強度的表現上也極為出色，壽命極長，大概有50a，交聯聚乙烯管的強度隨時間變化不大，沒有明顯的下降趨勢。由于它的多種優良性質，使得它比其他的聚乙烯產品展現出了更好的耐熱性、更大的拉伸強度、更明顯的熱收縮性和更優良的阻隔性，因此其用途也在不斷增加，現在主要用于熱收縮包裝薄膜。
2、碳酸鈣提升了聚乙烯哪些性能?
（1）改性重質CaCO3
改性重質CaCO3粒子在體系中起到了異相成核作用，使材料結晶度提高，結晶速率增大，結晶時間縮短，晶粒細化，材料剛性提高，沖擊強度提高。曾憲通等用酞酸酯活化重質碳酸鈣對高密度聚乙烯薄膜進行改性實驗研究，研究表明，在HDPE/POE/CaCO3體系中，當聚烯烴彈性體（POE）、重質碳酸鈣的質量分數分別為10%和5%時，薄膜的單位落鏢沖擊強度比純HDPE提高95.6%，且拉伸強度不降低。但CaCO3用量過多，復合材料分散性降低，團聚引起的缺陷增加，沖擊強度下降。
（2）納米CaCO3填料
納米CaCO3顆粒的粒徑較小，比表面積大，與基體的接觸面積大，一方面，可以在聚乙烯基體中作為應力集中點，當納米CaCO3填充聚烯制品受到外力作用時，顆粒周圍的剪切應力發生轉移，可使與之相連的基體產生局部的屈服，吸收更多的能量，進而增強增韌材料。另一方面，會使聚合物受到外力沖擊時產生的裂紋在擴散時受阻或鈍化。但當納米CaCO3的添加超過一定量后，納米顆粒由于較高的表面能，會發生團聚現象，顆粒的分散性變差，界面缺陷增加，使納米CaCO3填充聚乙烯制品的韌性降低。少量的納米CaCO3加入高密度聚乙烯中，還可以充當成核劑的作用，促進聚乙烯的結晶，使得分子鏈排列緊密有序，分子間作用增強，有利于拉伸強度的增加；還可使聚乙烯的結晶性提高，耐熱性增大，在一定程度上提高材料的維卡軟化溫度。但是，過多的納米顆粒會阻礙分子鏈的運動，也會使得拉伸強度降低。
（3）研究進展
孫嶺等以不同形貌碳酸鈣（CaCO3）為填料，以低密度線型聚乙烯（LLDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）為基體，采用雙螺桿輔助二次混合注塑工藝制備LLDPE/HDPE/CaCO3復合材料。對不同形貌CaCO3填料的吸油值、白度、活化度等進行表征，對LLDPE/HDPE/CaCO3復合材料的斷面形貌和熱力學性能進行分析。
結果表明：
（1）采用一次預混合和加工過程兩次混合的方式，使CaCO3在樹脂基體中分散更均勻，制備的LLDPE/HDPE/CaCO3復合材料的熱穩定性和力學性能更好。
（2）CaCO3的加入有效提高了LLDPE/HDPE/CaCO3復合材料的熱分解溫度，使其具有一定的熱屏蔽性，LLDPE/HDPE樹脂基體分解溫度提高約20℃，提高了材料的熱穩定性。
（3）填充的五種不同形貌CaCO3，超細活性重鈣和棒狀活性輕鈣明顯提高LLDPE/HDPE復合材料的力學性能。超細活性重鈣在LLDPE/HDPE基體中分散均勻，大小粒徑形成互補，沖擊強度是LLDPE/HDPE的4.15倍；棒狀活性輕鈣在樹脂基體中分散均勻，彎曲強度是純相LLDPE/HDPE復合材料的2倍。
3、聚乙烯承載了多大的碳酸鈣市場?
中國是全球最大的塑料生產和消費國，2022年我國塑料制品產量達7771.6萬噸，約占全球的20%，而PE年產量約2438.2萬噸，是我國最大的塑料品種之一，同時約占全球產量的21%。
2023年1-6月我國PE總產量1324.15萬噸，較去年同期（1225.66萬噸）增長8.04%。其中2月份PE產量處上半年最低，為206.21萬噸，環比下降9.82%，同比下降0.43%，主要由于2月份天數較少及處春節后復工階段；其次是6月份PE產量為214.03萬噸，環比下降3.76%，同比增長11.58%，主要6月國內石化裝置處集中檢修期，產量小幅下降，但整體由于上半年有220萬噸新產能投產等因素，1-6月PE產量仍高于去年同期。
2023年1-6月我國PE總進口量632.41萬噸，較去年同期（656.77萬噸）下降3.71%。2023年1-6月我國PE總出口量46.87萬噸，較去年同期（35.07萬噸）增長33.65%。
參考文獻
秦麗婷，等：聚乙烯的結構特點以及應用發展探析，黑龍江工業學院
孫嶺，等：CaCO3形貌對LLDPE/HDPE/CaCO3復合材料性能的影響，桂林理工大學
周春暉，著：《碳酸鈣清潔加工和產品鏈》，化學工業出版社
粉體網、國家統計局、卓創資訊等
(中國粉體網編輯整理/昧光)
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